第二章 数控系统常见故障与分析
数控系统常见故障与分析1
数控系统常见故障与分析1
1、FANUC输入电源故障
FANUC的数控系统，一般采用FANUC公司生产的“输入 单元”模块，通过相应的外部控制信号，进行数控系统、 伺服驱动的电源的通、断控制。
电源接通条件如下：
①电柜门互锁触点闭合； ②外部电源切换触点闭合； ③MDI/CRT单元的电源切断OFF按钮触电闭合； ④系统电源模块无报警，报警触点断开。
数控系统常见故障与分析1
2、CNC电源单元不能通电（FANUC）
1）当电源单元不能接通时，如果电源指示灯 （绿色）不亮。
①电源单元的保险熔断；
a.输入高电压 b.元器件损坏，造成短路或过流
②输入电压低；
检查输入电压，电压的允许值为 AC200V±10%, 50HZ±1HZ。
③电源单元不良，元器件损坏。
数控系统常见故障与分 析1
2020/11/21
数控系统常见故障与分析1
主要内容
一、概述 二、电源类故障
三、系统类故障
１．数控系统状态类故障 ２．数控系统显示类故障 ３．数控系统操作类故障
４．数控系统操运行类故障
数控系统常见故障与分析1
一、概述
• 目前数控系统种类繁多，形式各异，组成结构上 都有各自的特点。
数控系统常见故障与分析1
②电源单元不良 检查步骤：
a.把电源单元的所有输出插头拔掉，只留下电源输入线和 开关控制线。
b.把机床所有电源关掉，把电源控制部分整体拔掉。 c.再开电源，此时如果电源报警灯熄灭，那么可以认为电
源单元正常，而如果电源报警灯仍然亮，那么电源单元 坏。 注意事项：
16/18 系统电源拔下的时间不要超过半小时，因为 SRAM的后备电源在电源单元上。
数控系统故障分析与维修
数控系统故障分析与维修随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。
以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。
但同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。
任何一台数控设备都是一种过程控制设备，这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。
任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。
因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。
我们现有的维修状况和水平，与国外进口设备的设计与制造技术水平还存在一定的差距。
下面我们从现代数控系统的基本构成入手，探讨数控系统的诊断与维修。
数控系统的构成与特点:目前世界上的数控系统种类繁多，形式各异，组成结构上都有各自的特点。
这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。
例如对点位控制系统和连续轨迹控制系统就有截然不同的要求。
对于T系统和M系统，同样也有很大的区别，前者适用于回转体零件加工，后者适合于异形非回转体的零件加工。
对于不同的生产厂家来说，基于历史发展因素以及各自因地而异的复杂因素的影响，在设计思想上也可能各有千秋。
有的系统采用小板结构，便于板子更换和灵活结合，而有的系统则趋向大板结构，使之有利于系统工作的可靠性，促使系统的平均无故障率不断提高。
然而无论哪种系统，它们的基本原理和构成是十分相似的。
数控系统是由硬件控制系统和软件控制系统两大部分组成。
其中硬件控制系统是以微处理器为核心，采用大规模集成电路芯片、可编程控制器、伺服驱动单元、伺服电机、各种输入输出设备（包括显示器、控制面板、输入输出接口等）等可见部件组成。
软件控制系统即数控软件，包括数据输入输出、插补控制、刀具补偿控制、加减速控制、位置控制、伺服控制、键盘控制、显示控制、接口控制等控制软件及各种参数、报警文本等组成。
数控系统故障分析与维修
数控系统故障分析与维修1. 引言数控系统是现代机械加工中不可或缺的重要工具，它可以自动化地控制机床进行加工操作，并实现高精度、高效率的加工过程。
然而，在实际使用中，数控系统难免会出现故障，影响加工效率和产品质量。
因此，深入理解数控系统的故障分析与维修是保证机床正常运行的关键所在。
本文将介绍数控系统故障分析与维修的基本原理和常见故障处理方法，帮助读者更好地处理和解决数控系统故障。
2. 数控系统故障分析2.1 故障分类数控系统故障可分为软件故障和硬件故障两大类。
软件故障通常指的是数控系统的程序错误或者参数设置错误，可能会导致机床无法正常运行、加工结果偏差较大等问题。
常见的软件故障包括程序崩溃、程序运行错误、参数设置错误等。
硬件故障指的是数控系统硬件部件的故障，如电路板损坏、电源故障、传感器故障等，这些故障可能会导致机床无法启动、轴运动异常、加工精度下降等问题。
2.2 故障分析步骤在进行数控系统故障分析时，通常可以按照以下步骤进行：1.收集故障现象和相关信息：首先需要准确描述故障现象，例如机床无法启动、加工结果偏差较大等，同时收集相关的数控系统配置、机床型号等信息。
2.初步诊断故障类型：根据故障现象和相关信息，初步判断故障是软件故障还是硬件故障。
3.深入分析故障原因：根据初步诊断的故障类型，进一步分析故障产生的可能原因，如程序错误、电路板损坏等。
4.验证故障原因：通过排除或验证的方法，逐一排查可能的故障原因，确认具体的故障来源。
2.3 常见故障原因和处理方法2.3.1 软件故障常见的软件故障原因和处理方法如下：•程序错误：检查程序代码，修复错误，并重新编译、上传程序。
•参数设置错误：检查参数设置是否与机床要求相符，及时修改参数设置。
•程序运行错误：通过调试工具或软件日志，定位并修复程序运行错误。
2.3.2 硬件故障常见的硬件故障原因和处理方法如下：•电源故障：检查电源线路、开关和电源适配器等，修复或更换故障电源设备。
数控机床常见故障及检测方法分析
数控机床常见故障及检测方法分析数控机床具有智能化高，加工精度高、加工质量稳定、生产效率高等特点。
它综合了计算机技术、电气自动化技术等各个领域的多项科学技术成果。
特别适合于加工零件较复杂、精度要求高、产品更新频率高的场合。
它的任何部分出现故障,都可能导致加工精度降低,甚至机床停机、生产停顿,从而带来不必要的损失。
因此,了解机床常见故障并加强数控机床故障检测分析是十分必要的。
1、数控机床常见故障(1)主机故障数控机床的主机通常指组成数控机床的机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等部分。
主机常见的故障主要有：1)因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的机械传动故障；2)因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引起的故障；3)因机械零件的损坏、联结不良等原因引起的故障，等等；主机故障主要表现为传动噪声大、加工精度差、运行阻力大、机械部件动作不进行、机械部件损坏等等。
润滑不良、液压、气动系统的管路堵塞和密封不良，是主机发生故障的常见原因。
数控机床的定期维护、保养、控制和清除“三漏”现象发生是减少主机部分故障的重要措施。
(2)电气控制系统故障从所使用的元器件类型上，根据通常习惯，电气控制系统故障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类。
“弱电”部分是指控制系统中以电子元器件、集成电路为主的控制部分。
数控机床的弱电部分包括CNC、PLC、MDI/C RT以及伺服驱动单元、输为输出单元等。
“弱电”故障又有硬件故障与软件故障之分，硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、分立电子元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。
软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗、数据丢失等故障，常见的有．加工程序出错，系统程序和参数的改变或丢失，计算机运算出错等。
“强电”部分是指控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。
数控机床典型故障诊断与维修
数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床常见故障及其原因1. 通讯故障通讯故障是数控机床中比较常见的故障之一。
通讯故障的主要原因包括通讯电缆连接不良、通讯软件设置错误、通讯卡故障等。
这些原因导致的通讯故障会导致数控机床无法正常与上位机进行通讯，从而影响数控机床的工作效率。
2. 电气故障电气故障是数控机床常见的故障之一，主要原因包括电气元件老化、电气接线错误、电气元件损坏等。
电气故障会影响数控机床的正常电气供电，导致数控机床无法正常工作。
3. 传感器故障数控机床中的传感器故障也比较常见，主要原因包括传感器损坏、传感器灵敏度调整不当、传感器连接错误等。
传感器故障会导致数控机床无法准确感知工件位置或运动状态，从而影响数控机床的加工精度。
4. 润滑系统故障润滑系统故障是数控机床常见的故障之一，主要原因包括润滑油不足、润滑系统堵塞、润滑泵故障等。
润滑系统故障会导致数控机床在运行过程中出现摩擦增大、温升过高等问题，影响数控机床的工作效率和使用寿命。
5. 机械传动系统故障二、数控机床故障诊断方法硬件故障诊断是数控机床故障诊断的重要内容之一。
硬件故障诊断主要通过检查、测量、比对数控机床的各个硬件部件来发现故障原因。
比如通过检查通讯电缆连接状态、检测传感器输出信号、测量电气元件的电压电流等方法来诊断数控机床的硬件故障。
3. 综合故障诊断综合故障诊断是数控机床故障诊断的综合性方法，主要通过对数控机床的硬件、软件以及工艺加工情况进行综合分析，找出故障的根本原因。
综合故障诊断需要运用多种故障诊断方法，结合数控机床的实际工作情况进行综合分析，以确保找出故障的准确原因。
硬件故障维修是数控机床故障维修的重要内容之一。
硬件故障维修主要通过更换损坏的硬件部件、重新连接电气接线、调整机械传动系统等方法来修复数控机床的硬件故障。
数控机床故障诊断与维修是数控机床维护管理工作的重要内容，对于保证数控机床的正常工作、提高数控机床的使用寿命具有重要意义。
数控机床常见故障的诊断与排除
数控机床常见故障的诊断与排除数控机床的故障诊断与排除是保证机床正常运行和提高生产效率的重要工作。
本文将结合实际情况，从机床电气系统故障、液压系统故障和机械传动系统故障三个方面，总结数控机床常见故障的诊断与排除方法。
一、机床电气系统故障的诊断与排除1. 电气系统故障的特征电气系统故障常表现为机床不能正常启动、运行不稳定、操作面板出现故障、电机无法正常运转等现象。
2. 诊断方法（1）检查电源供电是否正常，测量电源电压和频率，确认电源供电是否稳定。
（2）检查主电路中断器和熔断器是否正常，如有熔断，查找熔断原因，及时更换熔断器。
（3）检查主控电路和驱动电路的接线是否正确，查找可能存在的接触不良、短路等问题。
（4）使用万用表等工具检查电机绕组是否断路，测量电机的绝缘电阻，确保电机绝缘良好。
（5）检查操作面板是否正常，查找面板连接线路是否接触良好，清理操作面板上的尘土或杂质。
（6）检查电机的通风系统，确保电机正常散热。
3. 排除方法（1）对于断路或短路的情况，要进行修复或更换相关电路元件。
（2）对于接触不良的情况，需重新连接或更换接触器、继电器等元件。
（3）对于电机过热的情况，要检查电机的散热系统是否正常工作，并及时清理电机周围的杂质。
二、液压系统故障的诊断与排除1.液压系统故障的特征液压系统故障常表现为压力不稳定、油泵噪音大、油缸无法正常工作等现象。
2. 诊断方法（1）检查液压油是否足够、是否符合规定的粘度和温度要求。
（2）检查液压油泵的进油口和出油口，查找可能存在的堵塞、泄漏等问题。
（3）检查液压阀的工作情况，如阀芯卡死或密封不良，需及时清洗或更换液压阀。
（4）检查液压缸的密封圈，如存在老化或损坏，需及时更换密封圈。
（5）检查液压油箱和油管路的连接是否紧固，查找可能存在的漏油问题。
（6）检查液压系统的压力表和安全阀，确保液压系统的工作压力在正常范围内。
3. 排除方法（1）对于液压油不足或粘度不合适的情况，需及时添加合适的液压油。
数控系统故障分析与维修
⑤用户程序存储器RAM容量为128KB，EPROM 容量为128KB，用户数据存储器RANM容量为 48KB，I/O点最大为1024，计时器256，计数器 128个
⑥采用SINNEC HI总成连接方式的计算机联网
22
SIEMENS 802系列系统
数控880GA1型系统，后推出主CPU采用80386
的880GA2型系统
21
③850／880系统的基本结构一般都由操作面板、 主机箱、机床控制面板3大部分组成，采用两个 机架支撑两列中央控制器，中央控制器包括NC －CPU、SV－CPU（伺服CPU）、COM－ CPU（通信CPU）、PLC－CPU及插入式扩展 模块。插入式扩展模块有：测量回路模块、存 储器模块、NC－CPU 2～4、SV－CPU 2～4、 PLC输入／输出板及扩展单元和接口单元
能复杂机床FMS、CIM的需要。是一种多CPU 轮廓控制的CNC系统。
①1986年西门子公司采用数控3系统电路板标准 （230mm高），NC－PLC双口RAM耦合方式， INTEL 80186CPU芯片，生产出850系统，它的 PLC还是沿用130WB或150U
②1988年针对850系统的缺陷，又推出全80186的
④采用了高性能的固定软件与菜单操作的软功能 面板，可以进行简单的人机对话式编程
⑤具有多种自诊断功能，以便于维修
⑥F0i系统采用总线技术，增加了网络功能，并 采用了“闪存”（FLASH ROM）。系统可以 通过Remote buffer接口与PC相连，由PC机控 制加工，实现信息传递，系统间也可以通过 I/O Link总线进行相连
③伺服驱动系统采用FANUC直流驱动系统，通过
脉冲编码器进行位置检测，构成半闭环位置控制
数控机床典型故障诊断与维修
数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床典型故障1. 伺服电机故障：伺服电机是数控机床的主要驱动元件，如伺服电机出现故障，会导致机床无法正常工作。
常见的伺服电机故障包括：电机运行异常、电机发热、电机无法正常启动等。
2. 数控系统故障：数控系统是数控机床的核心，一旦出现故障，会导致整个数控机床无法正常工作。
常见的数控系统故障包括：程序执行错误、操作界面死机、通讯故障等。
3. 传感器故障：传感器在数控机床中起着重要的作用，它能够感知机床状态并将信息反馈到数控系统。
常见的传感器故障包括：传感器信号异常、传感器损坏等。
4. 润滑系统故障：数控机床在工作过程中需要进行润滑，以减少摩擦、降低磨损。
润滑系统故障会导致机床零部件磨损加剧，影响加工精度和机床寿命。
5. 电气元件故障：数控机床中包含大量的电气元件，如断路器、接触器、继电器等。
这些元件一旦出现故障，会直接影响机床的正常运行。
1. 故障现象分析：当数控机床出现故障时，首先要对故障现象进行分析。
包括故障出现的时间、频率、程度等方面，有助于确定故障的性质和范围。
2. 信息收集：通过观察、询问、检测等方式，收集与故障相关的信息，包括数控系统显示的报警信息、机床运行时的异常声音、异味等。
3. 故障检测：根据故障现象和信息收集的结果，对机床进行检测，包括物理检测和电气检测。
物理检测可以发现机床结构的故障，电气检测可以发现电气元件的故障。
4. 故障定位：通过检测结果，确定故障发生的位置和原因，例如伺服电机故障、数控系统故障、传感器故障等。
5. 分析解决方案：根据故障定位结果，分析可能的解决方案，并进行相应的维修或调整。
1. 伺服电机维修：伺服电机故障通常需要专业的维修人员进行处理，首先要对电机进行检测和分析，确定故障原因，然后进行修复或更换。
2. 数控系统维修：数控系统故障可能是软件问题或硬件问题，软件问题可以通过重新设置参数、升级或更换软件来解决，硬件问题则需要更换故障部件。
第二章数控系统常见故障与分析
• 3）速度控制信号电缆连接错误
第二章数控系统常见故障与分析
事例1： • 故障现象：
一数控系统，机床送电，CRT无显示，查NC 电源+24V、+15V、-15V、+5V均无输出 故障分析： 此现象可以确定是电源方面出了问题，所 以可以根据电气原理图逐步从电源的输入端 进行检查，当检查到保险后的电噪声滤波器 时发现性能不良，后面的整流、振荡电路均 正常，拆开噪声滤波器外壳发现里面烧焦， 更换噪声滤波器后，系统故障排除，
数控系统故障 分析与维修
第二章数控系统常见故障与分析
• 目前数控系统种类繁多，形式各异，组成 结构上都有各自的特点。
这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。
• 对于不同的生产厂家来说，在设计思想上 也可能各有千秋。
有的系统采用小板结构，便于板子更换和灵活结合，而有的系 统则趋向大板结构，使之有利于系统工作的可靠性，促使系统的平均
第二章数控系统常见故障与分析
二 系统显示故障
1.系统上电后无显示或黑屏 原因：
1.1.显示模块损坏， 1.2.显示模块电源不良或没有接通 1.3 显示屏由于电压过高被烧坏 1.4 系统显示屏亮度调节调节过暗
2.系统上电后花屏或乱码： 原因：
2.1 系统文件被破坏 2.2 系统内存不足 2.3 外部干扰
第二章数控系统常见故障与分析
• 5系统上电后，屏幕显示高亮但没有内容 1） 系统显示屏亮度调节调节过亮 2）系统文件被破坏或者感染了病毒 3）显示控制板出现故障
• 6 系统上电后，屏幕显示暗淡但是可以正常操 作，系统运行正常
• 1）系统显示屏亮度调节调节过暗 • 2）显示器或显示器的灯管损坏 • 3）显示控制板出现故障
第二章 数控系统常见故障与分析(2)
8. 运行过程中数控系统偶尔自动清零 ①无固定的规律,较难确定故障位置,属于复位故 障现象,是复位控制中某一元件可靠性差引起 ②干扰
9. 数据输入/输出接口(RS-232C)不能正常工作
①输入/输出操作时,系统没有反应 a.请检查系统工作方式对不对,请把系统的工作方 式置于EDIT方式,但打开程序保护键,或者在输 入参数时,也可以置于急停状态 b.重新输入功能参数(0系统的900号以后,16系统 的9900号以后的参数) c.检查系统是否处于RESET状态
②“CPU INTERRUPT”（CPU中断）报警 a.系统干扰。板、系统和机床都应和大地相连。一般， 关机再开机可去掉报警 b.主（MAIN）CPU板坏了 c.如果使用新的主CPU板，“ROM PARITY”仍然产生。 此时，请记下在显示器的信息，与CNC生产厂家的 维修人员商量 ③“SRAM PARITY”（SRAM奇偶错误）报警 a.RAM或RAM模块本身有故障 b.后备电池的电压太低 c.后备电池的回路有故障 d.SRAM模块与插槽的连接或插槽本身有故障 e.奇偶报警检测回路有故障，等等
④F-BUS（F-总线）错误、BUS（总线错误） 主板不良，需要更换。如果报警产生，请记下 显示器的信息，ADRS信息是非常有用的，表示该报 警产生的地址。
⑤16/18系统的主CPU板有四个绿灯和三个红灯。绿灯 显示软件状态，红灯显示软件和硬件报警。
如果产生系统报警，请首先检查红灯的状态，特别是当系统 不能在显示器上显示任何信息时，是非常有帮助的。它们的 意义如下：
处理： a.记下在显示屏幕上的信息。ADRS信息是非常 重要的，这个数据表明了奇偶报警产生时的 SRAM的地址。（可根据地址，知道是哪块 RAM损坏） b．记下产生SRAM奇偶报警的时机，例如： 1）当电源接通时 2）长假后，这意味着很长时间没有接通电源了 3）正在运行中 4）特殊的操作后 5）温度过高时或过低时；根据具体情况判断故 障原因
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
②810／820最大可控制6轴（其中允许有2个作为 主轴控制），3轴联动
③系统由电源、显示器、CPU板、存储器 （MEM／EPROM／RAM）板、I/O板、接口 板、显示控制板、位控板、机箱等硬件组成。 硬件采用了较多LSI和专用集成电路
④主CPU采用80186 ⑤PLC最大128点输入／64点输出，用户程序容 量12KB，PLC采用STEP5语言编程
产品特点： 结构上长期采用大板结构，但在新的产品中已 采用模块化结构 采用专用LSI，以提高集成度、可靠性，减少 体积和降低成本 产品应用范围广。每一CNC装置上可配多种控 制软件，适用于多种机床 不断采用新工艺、新技术。如表面安装技术 SMT、多层印刷电路板、光导纤维电缆等 CNC装置体积减少，采用面板装配式，内装式 PMC（可编程机床控制器）
FANUC15／16／18系统
F15／16／18／16i／18i系列系统有F－15 ／16／18、F－15i／16i／18i及FS－150／160 ／180、F160i／180i等型号，该系列系统是专 门为工厂自动化设计的数控系统，是目前国际 上工艺与性能最先进的数控系统之一，在美国、 日本、欧洲的制造业中已普遍使用。
SIEMENS 3系统
SIEMENS 3系统是西门子公司80年代初期开 发出来的中档全功能数控系统，是西门子公司 销售量最大的系统，是20世纪80年代欧洲的典 型系统。 ①采用模块化结构，由CPU模块，NC存储器模块， 操作面板接口，NC－PC连接模块，伺服测量回 路Ⅰ、Ⅱ，PLC编程接口，逻辑模块，扩展设 备接口，PLC存储器及各种I/O等17个模块组成 ②3系统的机柜因配置、类别、型号的不同，可以 分为单框架、单PLC双框架、双PLC双框架结 构
①系统的硬件与微电子技术发展同步，采用了超 大规模集成芯片，CPU可以是80486或 PENTIUM系列处理器，带64位RISC芯片等
②系统元器件采用了立体化、高密度的安装方式 （FANUC公司的专利技术），除主板外，印刷 电路板均按物理功能分成小模块，根据用户的 要求和系统的规模，分别插在主板上，系统扩 展容易，维修方便，体积小 ③F15采用了模块式多主总线（FANUC BUS）结 构，多CPU控制系统，、主CPU采用了68020， 还采用了一个子CPU，在PMC、轴控制、图形 控制、通信及自动编程中也都有各自的CPU ④系统采用8.4in或9.5in TFT（Thin File Transistor 薄膜晶体管）彩色液晶显示器
• 无论哪种系统，它们的基本原理和构成是 十分相似的。
• 数控系统是由硬件控制系统和软件控制系统两大 部分组成： • 硬件控制系统
是以微处理器为核心，采用大规模集成电路芯片、可编程控制器、伺 服驱动单元、伺服电机、各种输入输出设备（包括显示器、控制面板、
输入输出接口等）等可见部件组成。
• 软件控制系统
FANUC6系统（1979年）
FS6是FANUC早期代表性产品之一。在70年 代末与80年代初期的数控机床得到了广泛应用。
①FS6与西门子6系统结构基本相同（合作产品）， 除伺服电动机、PLC采用西门子公司产品外，其 余部分完全相同 ②硬件采用大板结构，上面插有电源模块、存储器 板等小板，CPU采用8086，该CNC系列为多微处 理器控制系统，其主CPU、PMC及图形显示的 CPU均为8086 ③伺服驱动系统采用FANUC直流驱动系统，通过 脉冲编码器进行位置检测，构成半闭环位置控制 系统
即数控软件，包括数据输入输出、插补控制、刀具补偿控制、加减速 控制、位置控制、伺服控制、键盘控制、显示控制、接口控制等控制 软件及各种参数、报警文本等组成。
• 数控系统出现故障后，就要分别对软硬件进行分 析、判断，定位故障并维修。
作为一个好的数控设备维修人员，就必须具备电子线路、元器件、计 算机软硬件、接口技术、测量技术等方面的知识。
MDI/CRT单元 操作面板接口
机床操作面板
I/O接口 I/O设备
手轮 CNC
电源 变压器
I/O单元
伺服驱动
强电回路
传感器/线圈
伺服电动机 主轴电动机
主轴驱动 电源
主计算机
F16／18系统的总体结构图
FANUC30i---MODEL A
日本FANUC最新的高档控制器，是当前配 置最高的数控系统。 特点： 1.最大控制系统为10个系统（通道）； 2.最多轴数和 最大主轴配置为40轴，其中进给轴 32轴，主轴为8轴；最大同时控制轴数为24轴/系 统； 3.最大PMC系统数为3个系统；最大I/O点数为 4096点/ 4096点，PMC基本指令速度为25ns。 4.最大可预读程序段为1000段。
数控系统故障 分析与维修
• 目前数控系统种类繁多，形式各异，组成 结构上都有各自的特点。
这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。
• 对于不同的生产厂家来说，在设计思想上 也可能各有千秋。
有的系统采用小板结构，便于板子更换和灵活结合，而有的系统则 趋向大板结构，使之有利于系统工作的可靠性，促使系统的平均无 故障率不断提高。
（二）SIEMENS数控系统简介
SIEMENS公司是生产数控系统的著名厂家， SINUMERIK的CNC数控装置主要有：
SINUMERIK 3／8／810／820／850／805 ／840系列等。
SIEMENS 810／820系统
SIEMENS 810／820是西门子公司20世纪80 年代中期开发的CNC、PLC一体型控制系统， 它适合于普通车、铣、磨床的控制，系统结构 简单、体积小、可靠性高，在80年代末、90年 代初的数控机床厂上使用较广。 ① 810与820的区别仅在于显示器，810为9in单色 显示，系统电源为24V；820为12in单色或彩色 显示，系统电源为交流220V，其余硬件、软件 部分完全一致
F0系统（1985年）
F0系列是FANUC公司20世纪80年代中后期开发 的产品，是FANUC代表性产品之一。是中国市场上 销售量最大的一种系统（F0C系列，F0D系列）， 产品目标是体积小、价格低，其中F0－MC/TC是其 代表性产品，F0－MD和F0－TD为F0－MA和F0－ TA的简化版（经济型）。
③采用INTEL 8086CPU的轮廓轨迹控制CNC系 统，系统可控制4轴，任意3轴联动
④PLC采用SIMATIC S5的PLC130－B，输入输 出点各512点
⑤采用12in彩色显示器或9in单色显示器
SIEMENS 850／880
850／880是西门子80年代末期开发的机床 及柔性制造系统，具有机器人功能。适合高功 能复杂机床FMS、CIM的需要。是一种多CPU 轮廓控制的CNC系统。
①硬件结构采用了传统的结构方式，即在主板上 插有存储器板、I/O板、轴控制模块以及电源单 元。其主板较其他系列主板要小得多，因此， 在结构上显得较紧凑，体积小 ②F0系列为多微处理器CNC系统，F0A系列主 CPU为80186，F0B系列的主CPU为80286， F0C 系列的主CPU为80386.内置可编程控制器（PLC） 的CPU为8086
③F0可以配套使用FANUC S系列、α系列、αC系 列、β系列等数字式交流伺服驱动系统，无漂 移影响，可以实现高速、高精控制 ④采用了高性能的固定软件与菜单操作的软功能 面板，可以进行简单的人机对话式编程 ⑤具有多种自诊断功能，以便于维修 ⑥F0i系统采用总线技术，增加了网络功能，并 采用了“闪存”（FLASH ROM）。系统可以 通过Remote buffer接口与PC相连，由PC机控 制加工，实现信息传递，系统间也可以通过 I/O Link总线进行相连 ⑦F0 Mate是F0系列的派生产品，与F0相比是结 构更为紧凑的经济型CNC装置
⑤系统可配套α／αi系列数字式交流伺服系统，主 轴控制可采用α／αi系列主轴驱动系统
⑥F15／16／18系列系统既可单机运行，也可通过 Remote buffer接口与个人计算机相连，由计算 机控制加工，实现信息传递。通过I/O link（串 行口）接口还可以连接多种外围设备。另外经 DNC1或DNC2接口，可与Cell Controller或以太 网连接，由上位机进行控制，实现车间的自动 化
常用数控系统简介
（一）FANUC数控系统简介
FANUC公司创建于1956年，1959年首先推出 电液步进电机。70年代，一方面从Gettes公司引进 直流伺服电机制造技术，一方面与西门子合作， 学习其先进的硬件技术，1976年成功开发出5系统， 后与西门子联合开发出7系统。从这时，FANUC 成为世界上最大的专业数控生产厂家。 FANUC公司目前生产的CNC装置有：F0、 F10／F11／F12、F15、F16、F18。F00／F100／ 110 ／ 120／150系列是在F0／10／11／12／15的 基础上加了MMC功能，即CNC、PMC、MMC三 位一体的CNC。
①1986年西门子公司采用数控3系统电路板标准 （230mm高），NC－PLC双口RAM耦合方式， INTEL 80186CPU芯片，生产出850系统，它的 PLC还是沿用130WB或150U
②1988年针对850系统的缺陷，又推出全80186的 数控880GA1型系统，后推出主CPU采用80386 的880GA2型系统
①F11的硬件仍然采用大板结构（主板），主CPU 为68000，它也是一种多微处理器控制系统
②硬件尽量采用专用大规模集成电路及厚膜C系统和操作面板、I/O单元之间采用光缆 连接，减少了信号线，抗干扰能力提高
④F11系统既可以带独立安装的电柜，也可进行 分离式安装 ⑤伺服驱动与主轴驱动一般采用FANUC模拟式 交流伺服驱动系统 ⑥系统软件可固定式专用软件，最大可以控制5 轴，并实现全部控制轴的联动
SIEMENS 802系列系统
SIEMENS 802系列系统包括802S／Se／Sbase line、 802C／Ce／Cbase line、802D等型号，它是西门子公司 20世纪90年代末开发的集CNC、PLC于一体的经济型控 制系统。近年来在国产经济型、普及型数控机床上有较 大量的使用。802系列数控系统的共同特点是结构简单、 体积小、可靠性较高。 SINUMERIK 802D Solution Line(sl) 全球首展 （ 2005国际机床展） ，其CNC，PLC和HMI都集成在同 一控制单元中。与SINAMICS S120新一代技术相结合